【正文】 80∕ 360=7191 ㎜ 2 驗證，每個制動器摩擦襯塊面積 A? =A 4=58992 ㎜ 2 1265kg∕ 2cm =∕ 2cm ，符合要求。襯塊多為扇形，也有其他形狀的。為了避免制動時產生的熱量傳給制動鉗和減小制動噪聲，可在摩擦襯塊與背板之間或在背板后粘一層隔熱減震墊（膠）。本課題中摩擦塊厚 14mm。 當今，在制動器中廣泛采用模壓材料，以石棉纖維為主并與樹脂粘結劑、調整摩擦材料的填充劑與噪聲消除劑等混合后，在高溫下模壓成型。這種材料在歐美國家已經得到了廣泛的推廣應用。 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 18 第四章 制動器的設計計算 第一節(jié) 摩擦襯塊的磨損特性計算 試驗表明，摩擦表面的溫度、摩擦力、滑磨速度、制動盤的材質及加工情況，以及襯塊本身材質等是影響磨損的重要因素。但實驗表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。在制動強度很大的緊急制動中，制動器幾乎承擔了耗散汽車全部動力的任務。此即所謂制動器的能量負荷。 制動器的能量負荷常以其比能量耗散率作為評價指標。 雙軸汽車的單個前輪制動器和單個后輪制動器的比能量耗散率分別為 ?? A vvmeta 122211 2 )(21 ?? （ 41） )1(2 )(21 2 22212 ?? ??? A vvme ta （ 42） 式中： ? —— 汽車回轉質量換算系數(shù)； am —— 汽車總質量； 1v 、 2v —— 汽車制動初速度與終速度， m/s；計算時轎車取 1v ＝100km/h（ ）； t—— 制動時間， s； A1 、 A2 為前、后制動器襯塊的摩擦面積 2mm ； ? 為制動力分配系數(shù)。比能量耗散率過高，不僅會加快制動摩擦塊的磨損，而且有可能使制動盤更早發(fā)生龜裂。 （一）制動強度和附著系數(shù)利用率 汽車在同步附著系數(shù) ? 0 的路面上制動時（前后輪同時抱死），制動減速度gqgdtdu 0/ ??? ，式中的 q 為制動強度。附著條件的利用情況可以用附著系數(shù)利用率表示，為 ??? qGFB ?? （ 44） 其中 BF 為總的地面制動力。 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? ，因為： GFFFF BBff ????? 2121 （ 45） )/()(// 122121 ggBBff hLhLFFFF ?? ???? （ 46） ????112ffFF （ 47） 所以： L hL g02 ?? ?? ， L hL g011 ?? ??? ， （ 48） 進而： qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? （ 49） qhLLGGqFFgBB )()1()1( 012 ??? ?????? （ 410） 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 20 當 0??? 時， 11 ?FFB ? ， 22 ?FFB ? ，故 ?GFB ? ， ??q ， 1?? 。可得： ? ? gB hL GLF ?? ???? 02 2， ? ? ghL Lq ?? ???? 02 2 ， ? ? ghL L ??? ??? 02 2 （ 411） 當 0??? 時，可能得到的最大總制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 。由前述可知，若汽車在具有同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動，汽車的前、后輪將同時達到抱死的工況，此時的制動強度 q= 0? 。就是說，只有在 0??? 的路面上，地面的附著條件才能被充分地利用。為了定量說明地面附著條件的利用程度，定義利用附著 系數(shù)為 iBii ZF?? ， i = 1,2 一般情況下，汽車都是前輪先抱死或者前后輪同時抱死。 附著效率 iE 是制動強度 q 和利用附著系數(shù) i? 之比。根據(jù)附著效率的定義，有 ? ?ghLLqE 1211 // ??? ??? （ 416） ? ?ghLLqE 2122 // ??? ??? （ 417） （三）制動器因數(shù) 制動器因數(shù) BF 可以定義為制動盤的作用半徑上所產生的摩擦力與輸入力之比： PRTBF f? ； （ 418） 對于鉗盤式制動器， ???? fPRfP RPRTBF f （ 419） 制動器因數(shù)對摩擦系數(shù)的敏感性可以由 dBF/df表示，成為制動器的敏感度，它是制動器效能穩(wěn)定性的主要決定因素。由于盤式制動器的制動器因數(shù)與摩擦系數(shù)的導數(shù)為常數(shù)，因而其效能穩(wěn)定性最好。液壓制動的優(yōu)點是：作用滯后時間較短（ ）；工作壓力高（可達 1020MPa），因而輪缸尺寸小，可以安裝在制動器內部，直接作為制動塊的壓緊機構，而不需要制動臂等傳動件，使之結構簡單，質量??；機械效率較高（液壓系統(tǒng)有自潤滑作用）。所以液壓制動曾廣泛應用在乘用車和總質量不大的商用車長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 22 上。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸，單回路系統(tǒng)已經淘汰。 在前盤后鼓的雙回路制動系統(tǒng)中，由于盤式制動器制動器 制動塊與制動盤之間的間隙較小，且油缸活塞的回位僅靠橡膠密封圈的彈力而無強力的回位彈簧，所以盤式制動器開始起制動作用與制動壓力開始升高幾乎是同時發(fā)生。由于同樣的原因，在解除制動時在通往盤式制動器的管路中不允許留有殘余壓力。 目前采用雙回路液壓制動系幾乎均為伺服制動系或動力制動系，但在一些微型轎車或輕型轎車上為使結構簡單，造價低廉，當制動踏板 力不超出司機體力范圍的情況下，也有一些汽車僅采用雙腔制動主缸的雙回路液壓制動系，而并非為伺服或動力制動系。 制動主缸由灰鑄鐵制造，也可以采用低碳鋼冷擠成形，活塞可由灰鑄鐵、鋁合金或中碳鋼制造。 制動輪缸對制動塊施加的張力 F 與輪缸直徑 d 和制動管路壓力 p 的關系為 )(4 Pd F ?? （ 51） 在本設計中 4F 為前后橋制動力的總和，即 制動管路液壓在制動時一般不超過 10 PMa~12MPa，對盤式制動器可在高一些。 取制動管路液壓在制動時為 10Pma，則 d= 輪缸直徑應在 GB752487 標準規(guī)定的尺寸選取，輪缸直徑的尺寸系列為：（ mm） ， 16， ， 19， ， 22， 24， 26， 28， 30， 32， 35， 38， 42，46， 50， 56。 mmV ? 第三節(jié) 制動主缸直徑與工作容積 在雙回路制動系統(tǒng)中采用串列雙腔主缸組成的雙回路液壓制動系統(tǒng)。但是，在某些微型或輕型汽車上，為使結構簡單，在制動踏板力不超出駕駛員體力范圍的情況下，也有一些車型采用串列雙腔制動主缸組成雙回路人力液壓制動系統(tǒng)。 制動主缸的直徑應符合 GB752487 的尺寸系列，主缸直徑的尺寸系列為 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 24 ， 16， ， 19， ， 22， 24， 26， 28， 30， 32， 35， 38， 42，46mm. 制動主缸應有的工作容積 39?！?制動軟管在液壓下變形而引起的容積增量。 mmV M ? 主缸活塞直徑 md 和活塞行程 ms 的可有下式確定： 24m m mV d s?? （ 55） 一般 (0 .8 ~ 1 .2 )mmsd? 取 mm ds ? 則 34 ?mm Vd ? mmd m ?? 主缸的直徑 md 應符合 QC/T31111999中規(guī)定的尺寸系列，具體為 19mm、22mm、 26mm、 28mm、 32mm、 35mm、 38mm、 40mm、 45mm. 所以本設計采用直徑為 28mm 的制動主缸。 取 ?pi ?? NFp ?? （經過真空助力器放大之后的力） 所以本設計當中應該選用放大倍數(shù)為 4 倍的真空助力器才可以達到設計要求。 制動踏板工作行程 px 為 12()p p m m mx i s ??? ? ? （ 58） 式中： 1m? —— 主缸中推桿與活 塞間的間隙，一般取為 ~2mm。 在確定主缸的容積時，應考慮到制動器零件的彈性變形、熱變形以及制動襯片或襯塊的正常磨損量等，還應考慮到用于制動驅動系統(tǒng)信號指示的制動液體積。制動器調整正常時的踏板工作行程 px 約為踏板全行程的 40%~60%，以便保證在制動管路中獲得給定的壓力。踏板全行程對轎車不應超過 100 mm~150mm。此外，作用在制動手柄上的圖 液壓制動驅動機構的計算用簡圖 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 26 力對轎車不應超過 400N；對貨車不應超過 600N。對貨車不應超過 220mm。 第五節(jié) 液壓制動管路 事實上，現(xiàn)在的汽車大部分已不再使用單回路制動系統(tǒng)，而廣泛的使用雙回路制動系統(tǒng)。 在以上各種布 置型式中，以Ⅱ型和 X型制動系統(tǒng)應用最為廣泛。其他幾種型式結構都很復雜，其中 HI型和 LL 型只適用于前輪制動器為雙油缸結構的汽車， HH 型只適用于前、后輪制動器均為雙油缸結構的汽車。本課題采用的是液壓制動，在液壓分路系統(tǒng)中采用交叉（ X）型（如圖 ） 。此時前、后各有一側車輪有制動作用，使制動力不對稱，導致前輪將朝制動起作用的車輪的一側繞主銷轉動，使汽車失去方向穩(wěn)定性。 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 28 結論 經過兩個多月的畢業(yè)設計，終于完成了畢業(yè)設計，在這段時間我進行了畢業(yè)設計所需的所有過程。以前只是比較浮淺的認識，認為制動系統(tǒng)只是簡 簡單單的一個制動鉗而已。制動系統(tǒng)由制動驅動機構如主缸、助力裝置和輪缸組成，操縱機構由踏板液壓油管組成，另外就是制動機構包括制動鉗和制動盤。幾乎已經成為乘用車的標配。由于實際路況與汽車設計不可能達到理想的制動力分配系數(shù)，為此，為了使汽車具有良好的操穩(wěn)性能，必須有一套制動力調節(jié)裝置。合理的制動系統(tǒng)都應在規(guī)定的值之內。 制動系統(tǒng)結構設計和計算：制動系統(tǒng)的設計需要綜合考慮到各個方面的問題。如新寶來前盤直徑 D＝ 280mm。新寶來轎車，整車整備質量 1400kg，前后軸距 2610mm，質心高度 469mm。后輪實心制動盤直徑 280mm，厚度 16mm。新寶來，前輪缸直徑 22mm，踏板高度 176mm，自由行程 3～ 8mm，制動踏板與地板距離 75mm，前摩擦片最小厚度 ，前制動盤最大徑向擺動量，前制動盤最小厚度 ，前制動盤厚度最大偏差 。它通過對汽車車輪的控制來實現(xiàn)汽車滑移率和滑轉率的控制，從而使汽車保持在最佳的路面附著系數(shù)利用狀態(tài)，從而實現(xiàn)汽車良好的制動性能和操穩(wěn)性能。在此，謹向在此期間為我論文的完成提供指導和幫助的老師和同學們表示由衷的感謝。應該說，無論是從選題到開始著重查找制動器的工作原理、結構特征的資料，乃至到最后畢業(yè)設計的完成， 楊 老師都對我進行了詳細的講授和無微不至的關心。在此也 楊 老師表示感謝。 長春 大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 31 參考文獻 [1] 齊曉杰，趙晨光，李延臣編著 .汽車制動系統(tǒng) [M].北京：化學工業(yè)出版社，2020. 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